V lékařské oblasti nejvíce rozhraní mozek-stroj výzkum se zaměřuje na snahu nahradit ztracené smyslové informace, jako je obnovení hmatu u lidí s poraněním míchy. Nedávná studie však zvolila jiný přístup pomocí rozhraní mozek-stroj k rozšíření stávajících smyslových systémů a vytvoření „šestého smyslu“ u krys.
„Toto představuje důležitý krok směrem k ‚kybernetickým‘ systémům, které spojují počítače s živými. mozku,“ řekl Digitalu hlavní autor Dr. Tim Lucas, odborný asistent neurochirurgie na Pensylvánské univerzitě Trendy. Řekl, že technologie by mohla být v budoucnu vyvinuta, aby obnovila smyslové zážitky lidem trpícím paralýzou.
Doporučená videa
Rozhraní mozek-počítač lze použít k ovládání všeho z drony do bionických pažía staly se žhavým tématem vznikajících technologií. Elon Musk pracuje na Projekt Neuralink používat kybernetické implantáty, které lidem umožní propojit se s gadgety nebo softwarem, a Facebook pracuje na vlastní pěst počítačový systém pro čtení mozku
. Tyto projekty jsou však daleko od vytvoření použitelných prototypů. Než se lidé budou moci neurálně propojit s počítači, musí výzkumníci najít způsob, jak integrovat informace přicházející z počítače do mozku.Příbuzný
- Sluchátka na čtení mozku jsou tu, aby vám poskytla telekinetickou kontrolu
- Výzkumníci vyvíjejí flexibilní rozhraní mozek-stroj pro ovládání invalidních vozíků
- 6 otázek, které máme ohledně technologie mozkového rozhraní Neuralink Elona Muska
Nová studie z Penn Medicine to dělá právě tím, že implantuje drobné elektrody do mozků krys a dodává jim informace ve formě senzorické zpětné vazby. Vědci začali chirurgickou implantací elektrod do mozku krys. Potom umístili zvířata do vodního bludiště, které bylo uvnitř natřeno černou barvou, s plošinou ukrytou pod vodou, na kterou se potřebovala dostat, aby unikla.
Krysy neviděly plošinu, takže nedostaly žádné vizuální informace o tom, jak se pohybovat v bludišti. Ale měli informace z rozhraní. Elektrody stimulovaly jejich mozky, aby informovaly krysy, kde se platforma nachází vzhledem k jejich aktuální pozici a krysy byly schopny tyto informace využít k tomu, aby se dostaly na plošinu i v tma.
Vědci použili techniku zvanou intrakortikální mikrostimulace, která je mnohem přesnější než jiné druhy mozkové stimulace (např. transkutánní stimulace stejnosměrným proudem). Tyto další metody aktivují tisíce nebo miliony neuronů a dalších nervových prvků, zatímco intrakortikální mikrostimulace aktivuje pouze kolem deseti prvků. To znamená, že stimulace aplikovaná na mozek může být přesně zacílena, což dává výzkumníkům možnost vytvořit jediný, diskrétní vjem namísto aktivace celé oblasti mozku.
Díky této přesnější stimulaci by se vědci mohli zaměřit na velmi specifické oblasti mozku, aby předávali informace. Je tu však výzva. Nestačí pouze stimulovat oblast mozku a předpokládat, že zvíře bude schopno této informaci porozumět. Jedním z průlomů, které tým udělal, bylo ukázat, že „krysí robot“ dokáže vstřebat informace, zpracování externě produkovaných signálů stejně úspěšně, jako by využívalo své přirozené zrození smysly.
Již dříve byly pokusy vytvořit „šestý smysl“ pro směrování pomocí externích nástrojů, jako je a vibrační pás, který může pomoci lidem se zrakovým postižením pohybovat se ve svém prostředí. Existují však omezení ohledně toho, kdo může tyto externí nástroje používat – nemohou je používat například lidé s paralýzou, kteří nemohou zažít senzorickou zpětnou vazbu.
"Jednou z možných aplikací tohoto zařízení mozek-počítač je obnovit pocit jedincům, kteří utrpěli poranění míchy," řekl Lucas. „Pacient, jako je Christopher Reeve, nemůže ani zvednout prst, ani necítí jehlu zabodnutou do prstu. Vibrační pás by Christopher Reeve neměl moc k využití.“
Než by vědci mohli uvažovat o implantaci zařízení na stimulaci mozku u člověka, museli by provést mnoho dalších testů na zvířatech, aby se ujistili, že technologie je bezpečná. Nakonec však věří, že mohou použít zařízení mozek-počítač k integraci počítačů do lidských mozků.
To otevírá dveře aplikacím, které propojují zařízení v mozku se zařízeními jinde v těle. „Naší dlouhodobou vizí je propojit tento systém s implantovatelnými senzory v ochrnutých končetinách, abychom ochrnutým pacientům poskytli kompletní senzorický zážitek,“ řekl Lucas.
A tento výzkum není zajímavý pouze z hlediska pomoci lidem s postižením. Mohlo by to potenciálně otevřít zcela nové pole mozkových počítačových zařízení, jako jsou bioroboti, kteří mohou provádět pátrací a záchranné operace.
Zjištění jsou publikována v časopise PNAS.
Doporučení redakce
- Člověk používá mozkem ovládané protetické robotické paže, aby snědl Twinkie
- Čtení myšlenek A.I. analyzuje vaše mozkové vlny, aby odhadla, jaké video sledujete
- „Rozhraní mozek-počítač“ Facebooku vám umožní psát myslí
- Průkopnické A.I. dokáže syntetizovat řeč na základě mozkové aktivity člověka
- Čínské kyborgské krysy ovládané myslí jsou důkazem, že žijeme v kyberpunkové dystopii
Upgradujte svůj životní stylDigitální trendy pomáhají čtenářům mít přehled o rychle se měnícím světě technologií se všemi nejnovějšími zprávami, zábavnými recenzemi produktů, zasvěcenými úvodníky a jedinečnými náhledy.
